光の強さを、単位mWで表現したものを、光度(単位 カンデラ(cd))、または、照度(単位 ルクス(lx))へと、何らかの環境変数のもとで変換することはできますか?


できるとすれば、
1. その環境変数とは何で、
2. 普通、その変数の値は何ですか?
3. また、その環境変数の値のもとでの変換式を簡潔に示してください。

回答の条件
  • 1人2回まで
  • 登録:2010/01/16 07:50:33
  • 終了:2010/01/19 03:21:43

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id:suppadv No.1

suppadv回答回数3552ベストアンサー獲得回数2682010/01/16 13:35:07

ポイント39pt

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa1768530.html

ルーメン[lm]、ルクス[lx]、カンデラ[cd]などの光の単位系と、エネルギーであるワット[W]との換算は、Vλ=1のとき

 1 [W] = 683 [lm]

であり、1 [lx] = 1 [lm / m^2] なので、

1 [lx] = 1.464 [mW / m^2]

   = 0.1464 [μW / cm^2]

で合っていると思います。

ただ、これは波長 555nm の単色光における値であり、例えばVλ=0.5位になる波長 510nm の光では、

1 [lx] = 2.9 [mW / m^2]

のように、大きくなります。

比視感度の詳細な値や、光のスペクトル分布から光束を求める積分式などについては、理科年表の「物理/化学」の「測光と測色」を参照して下さい。

その他の回答(1件)

id:suppadv No.1

suppadv回答回数3552ベストアンサー獲得回数2682010/01/16 13:35:07ここでベストアンサー

ポイント39pt

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa1768530.html

ルーメン[lm]、ルクス[lx]、カンデラ[cd]などの光の単位系と、エネルギーであるワット[W]との換算は、Vλ=1のとき

 1 [W] = 683 [lm]

であり、1 [lx] = 1 [lm / m^2] なので、

1 [lx] = 1.464 [mW / m^2]

   = 0.1464 [μW / cm^2]

で合っていると思います。

ただ、これは波長 555nm の単色光における値であり、例えばVλ=0.5位になる波長 510nm の光では、

1 [lx] = 2.9 [mW / m^2]

のように、大きくなります。

比視感度の詳細な値や、光のスペクトル分布から光束を求める積分式などについては、理科年表の「物理/化学」の「測光と測色」を参照して下さい。

id:cosmoskoji No.2

cosmoskoji回答回数33ベストアンサー獲得回数62010/01/19 03:11:02

ポイント39pt

ある光源から出る光の強さ[mW]を、別の単位に変換したいということですよね?


まず、光源から出る光の強さ(エネルギー)[mW]を、光束[lm]に変換します。

光束[lm]は、とある光源から出ていく光のエネルギーを、人間の目の感度に合わせて補正したものです。

人間の目の感度は、光の波長、すなわち光の色によって異なります。

つまり、同じ光のエネルギーを受けても、緑の光は明るく感じ、赤い光はやや暗く、また紫外線は全く感じないということです(http://ja.wikipedia.org/wiki/比視感度)。

光束は、この影響を補正しているため、光の「強さ」ではなく、「明るさ」を表すといえます。

その補正の方法ですが、http://ja.wikipedia.org/wiki/光束に示される式を用います。この式は複雑ですが、発光ダイオードのような単色光の場合は簡単にできます。おおむね

緑色:

(光束)[lm]=0.683[lm/mW]×1×(光の強さ)[mW]

赤色:

(光束)[lm]=0.683[lm/mW]×0.2×(光の強さ)[mW]

ぐらいです。


これをさらに光度[cd]に変換します。光度は、単位立体角あたりの光束です。

光源から出る光のエネルギーが全ての方向に均等に放射されているとすると、

(光度)[cd]=(光束)[lm]÷2π[sr]

となります。また、光源が部屋の天井についているなら、光源の片側に均等に放射されているとして、

(光度)[cd]=(光束)[lm]÷π[sr]

となります。

  • id:cosmoskoji
    2番目の回答をした者ですが、訂正です。
    最後のほうの式で、
    (光度)[cd]=(光束)[lm]÷2π[sr]
    (光度)[cd]=(光束)[lm]÷π[sr]
    という2つの式を書いていますが、
    (光度)[cd]=(光束)[lm]÷4π[sr]
    (光度)[cd]=(光束)[lm]÷2π[sr]
    に訂正します。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/立体角
    を参照ください。

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